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第一章 如何用计算机解决问题如何用计算机解决问题计算机解决问题的过程算法描述与设计初试身手，体验编程,人解决问题的过程人解决问题,1. 观察、分析问题,2. 收集必要的信息,3. 根据已有的知识、经验进行判断和推理,4. 尝试按一定的方法和步骤去解决问题,用计算机来解决问题,日常生活中利用电脑解决各种问题的例子 写一篇文件，我们可以选择多种文字处理软件，如wps、word、写字板、记事本等，但是它们有各自的优劣之处； 学校财务处要制作一份工资表，工资表中许多数据，我们可以用 Excel解决； 网络上的网页是使用网页制作工具完成的，记事本要输入代码， Frontpage和Dreamweaver可以直接使用可视化工具。那我们为什么还要学习编程来解决问题呢,归纳起来，我们一般使用计算机做以下一些事情 1、数值计算。嫦娥二号卫星的运行轨迹 2、信息处理。搜索引擎的信息搜索 3、实时控制。购买火车票、飞机票 4、辅助设计。汽车、人物模型等 5、智能模拟。机器人,用计算机来解决问题,自然语言是不能被计算机执行的 自然语言 计算机程序 计算机,程序设计 思想,程序设计语言 编写工具,机器语言 机器码 1000101100 ,汇编语言 汇编指令 Mov ax, bx ,高级语言 Basic、C/C,计算机解决问题的过程计算机解决问题,1. 分析问题,2. 设计算法,3. 编写程序,4. 运行程序验证结果,程序设计(program Design)就是寻求解决问题的方法，并将其实现步骤编写成计算机可以执行的程序。,算法是“灵魂”,1、算法存在于人们的生活中，如上街购物、顾客付款、营业员找银等 2、同一个问题有不同的求解过程，就有不同的算法。 3、算法解决问题的方法和步骤 算法是尼克劳斯.沃斯(N.Wirth)提出的，他指出 “算法数据结构程序” 即(算法不能单独构成程序，它必须与数据结构合二为一)。 4、算法是在有限的步骤内求解某一问题所使用的一组定义明确的规则,算法的特征,算法要有一个清晰的起始步，表示处理问题的起点，且每一个步骤只能有一个确定的后继步骤1、算法的确定性，从而组成一个步骤的有限序列2、算法的有穷性；要有一个终止步序列的终止表示问题得到解决或不能得到解决；每条规则必须是确定的、可行的3算法的可行性、不能存在二义性。算法总是对数据进行加工处理，因此，算法的执行过程中通常要有数据的0个或多个(4输入)和至少一个数据的(5输出)步骤。,例题,1、S1 S的值加1 重复步骤 解答该算法的步骤将被重复执行无数次，不符合 的特征 2、 L10 输出L/自然数 解答自然数未指明是哪个数，不符合算法的 的特征,有穷性,确定性3、 R2 S3.14*R*R 输出面积S 说明该算法中在执行时已包含计算机所需的初始数据，不必另外提供数据 ，因此没有输入，即有 4、 输入圆的半径R S3.14*R*R 输出面积S 说明该算法中计算面积所需的初始数据半径R待定，需要在算法执行时，从键盘,0个输入,多个输入5、输入圆的半径R S3.14*R*R C2*3.14*R 输出面积S，周长C 说明通过前面两个例子可以知道 6、X-2 计算X的平方根 说明X是负数，没有平方根，该算法不可行，不符合算法的,算法可能有1个或多个输出,可行性,如何描述算法,例输入两个数a和b，输出较大的数 1、自然语言用人们日常使用的语言和数学语言描述的算法。 自然语言描述 输入两个数分别赋予a和b比较a和b的大小a大，输出a；b大，输出b结束程序 自然语言的特点通俗易懂，但缺乏直观性和简洁性，容易产生歧义。 如这个人连他都不认识。2、流程图用一组标准的图形符号来描述算法。,开始,结束,开始/结束符，表示算法的开始或结束；输入/输出框,用于指出数据的输入或输出;处理框，用于指出要处理的内容；判断框，用于指出分支情况，通常， 上面的顶点表示入口，其它顶点表示出口流程线，表示流程控制方向。,流程图的优点与自然语言相比，用流程图描述算法形象、直观，更容易理解。例输入两个数a和b，输出较大的数,用流程图描述算法,开始,输入a,b,a大于b吗,输出b,输出a,结束,Y,N3、伪代码伪代码是一种非正式代码，常用自然语言、数学语言和符号来描述算法的操作步骤。,优点用伪代码描述的算法简洁、易懂，修改起来也比较容易，并且很容易转化为程序语言代码。 缺点是不够直观，不容易排查逻辑错误。,如何描述算法,用自然语言描述算法,用流程图描述算法,用伪代码描述算法,For I1 to N if n能被3、5、7整除余数为2、3、2 then 输出n exit for end if next,1.将N初始值赋为1 2.如果N被3、5、7整除后的余数分别为2、3、2，则输出N的值 3.将N的值加1，转到第二步 4.结束程序,例韩信点兵p4,算法的三种模式,1顺序模式就是按指令的先后顺序依次执行 2分支模式就是根据分支条件，判断条件成立情况，选择某一条路径中的指令执行 3循环模式就是首先判断条件是否成立，如果不成立则直接执行循环体外的第一条指令，如果条件成立则执行循环体内的指令，然后再次判断条件是否成立，如果条件成立再次执行循环体内的指令，直至条件不成立跳出循环体为止。,顺序、选择和循环三种基本模式,前面讲到的这三种方法(自然语言、流程图、伪代码)只是能够描述算法，但计算机无法直接识别这些描述。 对于用计算机解决问题而言，描述不是目的，最终还是需要编写程序代码，实现算法设计，将方法转换为计算机能够识别的语言，这就需要编程 用于书写计算机程序的语言称为程序设计语言。如vb、c、c、pascal等,初试身手，体验编程,初试身手，体验编程,菜 单 栏,工 具 栏,工具箱,窗体设计器,代码窗口,工程管理器,属性窗口,窗体布局窗口,认识代码窗口,选择对象,选择事件,输入代码输入代码3、保存文件,保存窗体,保存工程1)什么是算法,解决问题的方法和步骤就是算法,本节小结 2)算法描述的方法有三种。,用自然语言来描述 用流程图来描述 (熟记流程图符号并能够熟练绘制流程图) 用伪代码描述算法本节小结 ,1.下面关于算法的描述，正确的是 A.算法不可以用自然语言表示 B.算法只能用框图来表示 C.一个算法必须保证它的执行步骤是有限的 D.一个算法可以有0个或多个输入，0个或多个输出 2. 下列程序框图中表示处理、计算的是 A. B. C. D. 3. 当我们找到算法之后，可以使用以下方法来描述算法 A.自然语言、流程图、伪代码 B.自然语言、机器语言、伪代码 C.流程图、机器语言、高级语言 D.高级语言、机器语言、伪代码 4. 算法与程序的关系 A.算法是对程序的描述 B.算法决定程序，是算法设计的核心 C.算法与程序之间无关系 D.程序决定算法，是算法设计的核心 5. 下列说法错误的是 A.算法是程序设计的灵魂，由此可见算法的重要地位。 B.简单的说，算法就是解决问题的方法和步骤。 C.著名的计算机科学家尼克劳斯指出“算法数据结构程序”。 D.一个问题的算法只能用一种程序设计语言实现。,C,B,A,B,D,用流程图表示条件“AB”是否成立，要用到以下哪个图形() A 平行四边形 B 菱形 C 圆角矩形 D直角矩形,B,1、下列关于算法说法不正确的是 A.算法独立于任何具体的语言，BASIC算法只能用BASIC语言来实现。 B.解决问题的过程就是实现算法的过程。 C.算法是程序设计的“灵魂”。 D.描述算法可以有多种表达方法。 2. 下面是关于“剥毛豆”的算法描述检查篮中是否有剩余毛豆；若无，则算法结束；若有，将毛豆剥壳，豆粒放入碗中，壳放入垃圾箱；再回到。该算法的表示方法是 A.自然语言 B.伪代码 C.流程图 D.程序设计语言 3. 图形符号“ ”在算法流程图描述中表示。 A.处理或运算 B.输入或输出 C.判断 D.开始或结束 4. 下列叙述中错误的是 A.程序通常包括指令和数据两大部分 B.设计程序时需要考虑的问题是数据的存储和计算的过程 C.算法的描述不能用自然语言来表示 D.使用计算机解决问题一般要经历分析问题、设计算法、编写程序、调试程序等几个步骤。 5. 算法与程序的关系 A.算法是对程序的描述 B.算法决定程序，是程序设计的核心 C.算法与程序之间无关系 D.程序决定算法，是算法设计的核心,B,A,B,C,B,
